钻井液与完井液

作者：张顺从,戴尧,徐浩,王继乾,卢福伟,刘桂英

单位：1.长江大学化学与环境工程学院, 湖北荆州434023；2.长江大学油气田清洁生产与污染物控制湖北省工程研究中心，湖北荆州434023；3.中国石化集团江苏油田分公司石油工程技术研究院, 江苏扬州225009；4.中国石油大学(华东)重质油国家重点实验室，山东青岛266580；5.河北华北石油天成实业集团有限公司任丘化工分公司，河北任丘 062550；

关键词：油酸酰胺, 吸附模拟, 剪切动力学模拟, 四球摩擦

基金：中石化江苏油田局级项目“重点探区地层压力剖面建立与应用研究”（JS22030）

采用分子模拟方法研究了油酸酰胺、油酸二乙烯三胺、油酸三乙烯四胺、油酸四乙烯五胺4种表面活性剂在铁表面的吸附性能和润滑性能。吸附模拟结果表明，吸附能随氮原子含量提高而增大，其中油酸四乙烯五胺单分子在铁表面的吸附能为?1512.4679 KJ·mol?1，高于其他3种酰胺。剪切动力学模拟结果表明，4种表面活性剂的氮原子集中分布在铁表面，其中含氮较高的油酸四乙烯五胺在剪切面优先吸附，氮原子密度为固定面的1.6倍左右。四球摩擦实验结果表明，氮原子含量提高，酰胺摩擦系数降低，磨斑半径减小，其中油酸四乙烯五胺的摩擦系数为0.004 36，是油酸酰胺的1/2，磨斑半径为241.7 μm，小于其他3种酰胺。分子模拟和实验结果均表明，随着分子中氮原子含量的增加，油酸酰胺型表面活性剂在铁表面具有更好的润滑效果。

来源：2022年第5期

《钻井液与完井液》期刊编辑部

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